Блок питания для станка чпу: Как подобрать блоки питания для станков с ЧПУ

Содержание

Как подобрать блоки питания для станков с ЧПУ

Обновлено: 27.03.2023

В результате повышения доступности ЧПУ технологий станки с программным управлением используются не только на крупных предприятиях, но и в небольших частных мастерских. Современное оборудование служит для производства сложных деталей, рекламных носителей и сувениров. Условия эксплуатации оборудования могут быть самыми разными. Одним из наиболее распространенных факторов риска для сложной электроники станков с ЧПУ считается низкое качество сетевого напряжения. Броски и просадки приводят к сбоям в работе программ, пропуску шагов, могут вывести из строя компоненты системы управления и приводы.

В данной статье мы расскажем о том, как подобрать блоки питания для станков с ЧПУ и о способах решения проблем, связанных с низким качеством напряжения.

Как выбрать блок питания для приводов перемещения?

Приводы перемещения, как правило, выполнены на сервомоторах и шаговых двигателях. Выбор блока питания для ЧПУ сводится к определению необходимых параметров силы тока, напряжения, а также вида источника. По конструкции они могут быть линейными и импульсными (регулируемыми и нерегулируемыми).

Сила тока

Для определения силы тока источника, достаточной для драйвера шагового двигателя, достаточно выполнить простейшие математические вычисления. Для линейного источника ток фазы двигателя умножают на 2/3, а для импульсного – на 1,2. Например, для двигателя с нагрузкой 3 А необходимо выбирать линейный источник питания минимум на 2 А. Сила тока импульсного блока должна составлять 3,6 А.

При подключении двух и более шаговых двигателей к одному источнику их токи (с учетом коэффициентов) суммируются. Коммутация выполняется по схеме «звезда» с соединением на клемме блока питания. Последовательное соединение двигателей не допускается.

Напряжение

Индуктивная составляющая нагрузки влияет на напряжение блока питания привода станка ЧПУ. Для расчета максимального напряжения источника некоторые производители шаговых и серводвигателей рекомендуют использовать следующую формулу:

U = 32 × √L

где L – это индуктивность в мГн. Превышение максимального напряжения нередко приводит к повреждению обмоток электродвигателя.

При расчете блока питания для нескольких двигателей выбирают тот, у которого значение индуктивности меньше других. Это позволит уберечь обмотки от перегрева, но отрицательно повлияет на динамику привода.

Вид блока питания

Большинство производителей станков с ЧПУ используют линейные блоки питания, построенные на тороидальных трансформаторах. Устройства отличаются простотой конструкции, отказоустойчивостью и способностью выдерживать перегрузки по току.

Линейные регулируемые блоки питания популярны благодаря низкой стоимости. При резком торможении шагового двигателя, запитанного от такого источника, вырабатывается ЭДС торможения, в результате чего контроллер из потребителя энергии может превратиться в ее источник. Такая перегрузка приведет к защитному отключению привода. Нерегулируемые линейные блоки питания, разработанные для нагрузок с индуктивной составляющей, лишены такого недостатка.

Для комплектации фрезерно-гравировальных и лазерных станков MULTICUT используются сервоприводы DELTA мощностью 750 и 1000 Вт, состоящие из двигателя, контроллера и встроенного блока питания. Они рассчитаны на непосредственное подключение к сети переменного напряжения 220/380 В. Для заказчиков, которые предпочтут более доступные шаговые приводы, мы предлагаем продукцию компаний MIGE и YAKO.

Особенности питания шпинделей в станках ЧПУ

Комплектация фрезерно-гравировальных станков производства компании MULTICUT выбирается в соответствии с производственными задачами. Наши инженеры учитывают твердость обрабатываемых материалов, время непрерывной работы оборудования, частоту и продолжительность включений приводов. Один из основных узлов – шпиндель – требует наиболее серьезного подхода в выборе системы питания. На привод действуют высокие нагрузки, вызванные с сопротивлением материала резанию. Из-за изменения скоростей перемещения их интенсивность также колеблется в широких пределах.

Станки MULTICUT комплектуются шпинделями мощностью от 1,5 до 9 кВт двух проверенных производителей:

GDK (Китай) – бюджетные шпиндели с высокими показателями надежности;

HSD (Италия) – оборудование премиального класса для эксплуатации в условиях непрерывного серийного и массового производства.

Двигатели работают в широком диапазоне скоростей вращения. Они питаются от сети переменного тока 220/380 В с номинальной частотой 400 Гц. В системе питания шпинделей мы используем частотные преобразователи Delta, которые выполняют следующие задачи:

повышают степень гибкости управления скоростью вращения на ходу;

обеспечивают стабильное напряжение питания;

реализуют плавный пуск и остановку двигателя.

Применение частотных преобразователей позволяет управлять скоростью вращения с постоянным крутящим моментом на валу, то есть без потери мощности. Они обеспечивают рациональное использование электроэнергии. Благодаря плавному запуску через частотный преобразователь двигатель не создает пусковых нагрузок, соответственно, не просаживает напряжение в сети.

Частотные преобразователи с векторным управлением Delta отличаются широким функционалом и удобством в управлении. Он может работать с управляющим сигналом по протоколу Modbus, поступающим с системы ЧПУ, поддерживает ручную регулировкой частоты при помощи потенциометра. Частотный преобразователь снабжен выходом питания для внешних устройств (+24 В), опционально комплектуется тормозным резистором. Для решения проблем с импульсными помехами, которые устройство, используется фильтр EMI.

Блоки питания для лазерных трубок

Компания MULTICUT производит лазерные станки для раскроя листовых и рулонных материалов различной толщины, а также для гравировки. Оборудование комплектуется CO₂ лазерами мощностью 60, 80 и 150 Вт. Для питания трубок используются блоки высокого напряжения, или розжига. Комплектация оборудования MULTICUT выбирается исходя из толщины разрезаемого материала, его физических свойств и состава.

Основными требованиями к выбору высоковольтных блоков питания для лазерных станков с ЧПУ считаются:

соответствие мощности трубки и блока;

возможность регулировки мощности;

постоянство силы тока при переходе от напряжения розжига к рабочему;

надежность.

Мы используем блоки высокого напряжения Reci, Lasea и других проверенных производителей, которые характеризуются высокой скоростью отклика, эффективностью, надежностью и широким диапазоном рабочих температур. Блоки розжига совместимы с трубками большинства производителей. Для управления выходной мощностью лазера можно использовать аналоговый и цифровой сигналы. Устройства оснащены системой принудительного воздушного охлаждения, снабжены защитой от превышения собственной температуры и перегрева лазерной трубки.

Компания MULTICUT производит станки с ЧПУ для небольших мастерских и крупных предприятий. Для получения помощи в выборе оборудования свяжитесь с менеджером компании по телефону. Свои вопросы Вы также можете отправить на электронный адрес компании.

Блоки питания и трансформаторы

Главная
Комплектующие к ЧПУ

Импульсные БП стандартные

Подробнее

Трансформаторы тороидальные

Подробнее

ЭМИ — фильтры

Подробнее

Стабилизаторы

Подробнее

Импульсные БП для станков с ЧПУ

Задача блока питания – преобразование и понижение напряжения промышленной электросети до значений, пригодных для питания драйверов шаговых двигателей и остальной управляющей электроники станка.

Преимущества импульсных блоков питания

По принципу действия и конструкции БП классифицируются на линейные и импульсные. Разница между ними заключается в порядке этапов работы. Линейные сначала понижают напряжение, потом выпрямляют и подают на драйвер. Импульсные сначала выпрямляют, потом преобразовывают в переменное напряжение высокой частоты, потом понижают. Плюсы импульсных БП:

малые габариты и малый вес – трансформатор импульсного блока в среднем в сто раз легче трансформатора линейного блока той же мощности, причем при ее повышении разница в массе увеличивается;

низкое тепловыделение: линейный БП требует вокруг себя свободной зоны, чтобы остальная электроника не перегрелась, в малогабаритных электрошкафах нужны дополнительные вентиляторы для охлаждения, а импульсные БП этого недостатка лишены;

защита от перегрева и перегрузок, опционально – перезапуск при КЗ.

Выбор импульсного БП

Параметры блоков питания:

входное напряжение – у большинства БП оно лежит в диапазоне 160-260 вольт, есть модели, которым хватает 90 вольт;

выходное напряжение – должно соответствовать диапазону рабочих входных напряжений драйвера и напряжению питания обмоток привода. Превышение значения 25* U (U-напряжение обмоток) приведет к перегреву и повреждению двигателя;

сила тока – выбирается, исходя из характеристик ШД;

мощность. Важный параметр, на котором стоит остановиться подробнее.

Расчет мощности БП

Формула расчета мощности стандартна: U*I, где U – максимальное напряжение питания привода, I – 2/3 его номинального тока фазы. Если БП питает несколько приводов, их мощности суммируются. По факту потребление мощности ниже, поскольку ШД не работает постоянно на максимуме, но лучше создать запас, а не экономить, это предотвратит последствия случайного пуска обеих обмоток привода из-за сбоя в драйвере или при его неверном подключении.

В такой ситуации при нехватке мощности блока питания возможны два варианта развития событий. Первый – сработает защита от перегрузки с последующим выключением БП. Некритично, но тяжело для диагностики, поскольку тестирование оборудования после перезагрузки не выявит неисправностей. Второй – стабилизация тока на время шага привода с последующим возвратом напряжения к номинальному значению. Результат – скачок напряжения на драйвере. В худшем случае драйвер выйдет из строя, в лучшем этот шаг для двигателя будет потерян, что ведет к увеличению рассогласования, а при неоднократном повторении ситуации – неспособности станка вернуться в ноль до перезагрузки.

Импульсные блок питания (AC/DC) в корпусе. Основным преимуществом которых является низкая чувствительность к входному напряжению и высокая точность параметров выходного напряжения. Встроенная защита от перегрузки и перенапряжения. Большая мощность при относительно не больших размерах.

BuildYourCNC — блок питания

блок питания

Варианты цен Ваша корзина

Блок питания (36 В и 8,8 А)

59,95 долларов США

Блок питания (24 В и 10 А)

$43,96

Блок питания (48 Вольт и 8,3 А)

$62,95

Введение:

Вам понадобится блок питания для питания шаговых двигателей и драйверов, и эти блоки питания на 36 и 24 В обеспечат то, что нужно драйверам и двигателям.

Описание:

Это наши блоки питания на 24 и 36 вольт. 24-вольтовый имеет допустимую силу тока 10 ампер, а 36-вольтовый — 8,8 ампер. Оба могут переключаться между питанием 110/220 В. Оба имеют клеммы для подключения к сети и имеют общие клеммы. Имеются также клеммы положительного напряжения. Есть входы постоянного и переменного тока.

Первый терминал, отмеченный буквой L, активен. Второй отмеченный N для нейтрального. Третий – земляная. Заземление необходимо, потому что корпус металлический. Блок питания 36 В имеет охлаждающий вентилятор. Блоки питания имеют отверстия под винты размера M4 для монтажа.

Задайте вопрос об источнике питания:

Ранее отвеченные вопросы:

Нажмите на вопрос, чтобы открыть ответ.

Для каждого шагового двигателя не требуется отдельный источник питания. Если комбинированные требования к усилителям очень высоки, я обычно использую более одного источника питания. Скажем, комбинированные требования к усилителю составляют 18 ампер, я обычно использую два блока питания на 10 ампер.
Щелкните ссылку, чтобы добавить информацию к этому решению:
[52] Нужен ли отдельный блок питания для каждого драйвера шагового двигателя?

Связанные учебники

Подключение электроники управления движением ЧПУ с интерфейсом USB
Вот руководство по подключению драйверов и шаговых двигателей к USB-интерфейсу для станков с ЧПУ. Мы предлагаем интерфейс/контроллер USB для тех, у кого есть ноутбук или нет параллельного порта на компьютере, и кто предпочитает использовать программное обеспечение Planet-CNC. Здесь я показываю видео о всем процессе правильного, простого и безотказного подключения вашего USB-интерфейса к шаговым драйверам и шаговым двигателям.

Шаг 23: Драйвер, часть 4
Это руководство устарело. Если вы рассматриваете ЧПУ для личного использования, мы настоятельно рекомендуем приобрести очень стабильный комплект из нашего широкого спектра доступных станков.

Posted inПопулярное